素有高冷之稱,曾被微軟放言取代馮氏結構的FPGA,被阿里雲玩「活」了

摘要: 對於專業人士來講,FPGA (現場可編程門陣列)並不陌生,因爲其硬件並行加速能力和可編程特性,在傳統通訊領域和IC設計領域可謂是大放異彩,一直都被普遍使用。可是,大部分人還不是太瞭解它。算法

對於專業人士來講,FPGA (現場可編程門陣列)並不陌生,因爲其硬件並行加速能力和可編程特性,在傳統通訊領域和IC設計領域可謂是大放異彩,一直都被普遍使用。可是,大部分人還不是太瞭解它。編程

開發門檻太高,硬件加速算法的發佈和部署保護要求很是高,FPGA的使用一直沒有走入日常百姓家。也就致使FPGA的計算潛力尚未獲得深刻的挖掘。安全

最近幾年裏,FPGA頻繁出現,應用在包括救生醫療系統、面向無線計算和移動應用的 IT 設備、高清及 3D 電視、汽車導航、駕駛員輔助與信息娛樂系統以及視頻監控攝像系統等多個領域內,甚至還被用在火星探測器的太空任務,FPGA變得不那麼高冷了。微軟曾經放言,將在數據中內心,使用FPGA「代替」CPU。這一系列的動做都不得不讓咱們重視FPGA的計算潛力。服務器

先來講說FPGA 爲何快?架構

提到FPGA就要先來講說馮諾依曼結構,CPU和GPU。兩者都是指令譯碼執行、共享內存。相比較下,FPGA 之因此比 CPU 甚至 GPU 能效高,本質上是無指令、無需共享內存的體系結構帶來的福利。運維

傳統基於 CPU 的單一架構雲服務通過多年粗放發展,逐漸難以維持快速增加的計算需求。在雲端使用 FPGA 開發高能效定製硬件,從而下降計算成本已成大勢所趨。測試

阿里雲依託多年開發完善的阿里雲平臺體系,從VM鏡像擴展到FPGA鏡像,將 FPGA 技術帶入主流互聯網市場。阿里雲

FAAS平臺簡化FPGA開發部署流程設計

除了傳統通訊領域的普遍應用,FPGA做爲一個異構加速器,阿里集團也愈來愈多的使用FPGA進行業務加速。可是因爲不能系統化的對這些異構加速器進行管理,致使沒法歸入整個阿里雲飛天系統進行服務輸出。調試

阿里雲研發的舜天平臺(即FAAS舜天平臺),提供了與公共雲飛天系統兼容的統一軟硬件接口和高效的FPGA開發架構,可以安全的保護核心的FPGA IP分發部署,有效支撐了外部客戶和阿里集團的大規模FPGA加速業務以及異構計算生態建設。

在阿里內部手淘圖片項目中,FPGA-F3雙卡單臺服務器提供的計算力約至關於7臺CPU服務器,大幅下降了Capex成本,而且經過簡化運維管控,從而也大幅下降了Opex成本和TCO,TCO相對CPU服務器下降了40%。

在簡化流程方面,
阿里雲FaaS舜天平臺也是下足功夫。避免了傳統的FPGA開發原理設計、PCB設計、PCB生產、裝配測試和板卡啓動調試等最底層工做漫長的週期,極大簡化了整個FPGA的設計流程。

使用FaaS實例,無需硬件週期;邏輯設計階段,也可直接跳過板卡啓動調試以及接口調試,能夠直接開始用戶邏輯設計;並且,Role的提供,也可簡化或者省略一部分用戶邏輯的設計。

不只如此,阿里雲FaaS舜天平臺還強化了安全體系加強,管控系統與飛天專有云stack進行了深度整合,可以賦能客戶專有云場景的FPGA開發、管理和部署。除了全面兼容阿里雲飛天系統,與阿里雲生態組件也全面打通,從而更好的支撐FPGA異構加速在各類雲形態上的應用場景。

小結

總的來講阿里雲FaaS舜天平臺可以支持全面的雲形態,是全球首家可以輸出專有云和公共雲的、集雲上FPGA開發、部署、管控、IP分發於一體的統一平臺,而且與阿里雲生態全面打通,爲用戶打造健康、強大的的雲上FPGA異構計算生態。經過雲上便捷的輸出高性價比的算力,使得FPGA開發的便捷性觸手可得。

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